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黄土高原冬季湍流相干结构在地表能量平衡中的作用
赵建华1; 张良1; 王胜1; 梁芸2; 隆霄3; 王涓力1
2023-06-10
Source PublicationCHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS-CHINESE EDITION   Impact Factor & Quartile
ISSN0001-5733
Volume66Issue:06Pages:2292-2305
page numbers14
Abstract地表能量不平衡问题是近40年一直困扰微气象学界的重要难题.本文利用黄土高原定西干旱气象与生态环境试验站的相关数据,通过将湍流分解为相干结构部分和非相干结构部分,在涡动相关法中引入相干结构(Coherent structure,简称为CS)的贡献,探讨了CS在地表能量平衡中的作用.研究发现:(1)CS出现频次高,间歇性显著,在30 min平均时间中出现的数目为38个,出现时间与未出现时间分别占40%和60%左右;(2)CS对通量影响显著,引入CS贡献后,白天垂直动量通量、感热、潜热和湍流通量(感热与潜热之和)等4个通量计算的准确性均获得显著提高,分别提高达26%(0.01 m2·s-2)、24%(25.33 W·m-2)、31%(6.23 W·m-2)和30%(31.66 W·m-2).而不考虑CS的传统方法对这4个通量低估达19%、22%、21%和23%;(3)CS对4个通量的贡献分别为36%、41%、33%和50%;(4)传统方法得到的地表能量平衡闭合率EBR只有0.76、能量平衡残差Res为41.9 W·m-2,远未平衡.考虑CS贡献后,EBR增大至0.96、Res降低至10.4 W·m-2,地表能量接近闭合;(5)EBR与Res少量的未闭合部分可以非均匀地表产生的垂直感热平流解释.结果表明,CS大幅提高了地表能量的闭合水平,它是实现地表能量平衡的关键因素之一,是产生地表能量不平衡的最重要原因之一,应该在涡动相关法中考虑CS的贡献.
Keyword地表能量不平衡 相干结构 涡动相关法
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Indexed By北大核心 ; EI ; SCI ; CSCD
Language中文
CSCD IDCSCD:7484847
Subtype学术期刊
Citation statistics
Document Type期刊论文
Identifierhttps://ir.lzu.edu.cn/handle/262010/527208
Collection大气科学学院
Corresponding Author张良
Affiliation
1.甘肃省(中国气象局)干旱气候变化与减灾重点实验室中国气象局兰州干旱气象研究所;
2.兰州区域气候中心;
3.兰州大学大气科学学院
Recommended Citation
GB/T 7714
赵建华,张良,王胜,等. 黄土高原冬季湍流相干结构在地表能量平衡中的作用[J]. CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS-CHINESE EDITION,2023,66(06):2292-2305.
APA 赵建华,张良,王胜,梁芸,隆霄,&王涓力.(2023).黄土高原冬季湍流相干结构在地表能量平衡中的作用.CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS-CHINESE EDITION,66(06),2292-2305.
MLA 赵建华,et al."黄土高原冬季湍流相干结构在地表能量平衡中的作用".CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS-CHINESE EDITION 66.06(2023):2292-2305.
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